(מוצרי SIC משמש במוליך למחצה המיוצר על ידי וינטרוסטק)
סיליקון קרביד, אוSic, הוא חומר בסיס מוליך למחצה העשוי כולו מסיליקון ופחמן. ניתן לסמן את SIC עם זרחן או חנקן ליצירת מוליכים למחצה מסוג N, או עם בריליום, בורון, אלומיניום או גליום ליצירת מוליכים למחצה מסוג P.
יתרונות
סיליקון קרבידיש מוליכות חשמלית יוצאת דופן בגלל שלושת המאפיינים הללו, במיוחד כאשר בניגוד לקרובו הידוע יותר של SIC, סיליקון. בגלל המאפיינים הייחודיים שלו, Sicהוא חומר נחשק מאוד ליישומי הספק גבוה הדורשים טמפרטורות גבוהות, זרם גבוה ומוליכות תרמית גבוהה.
Sicהתגלה ככוח מרכזי בעסקי המוליכים למחצה, ומספק כוח למודולי חשמל, דיודות שוטקי ו- MOSFES לשימוש ביישומים בעלי יעילות גבוהה, בעלת כוח גבוה. SIC מאפשרת ספי מתח של מעל 10KV, אם כי הוא יקר יותר מ- MOSFETs סיליקון, המוגבלים בדרך כלל למתחי פירוט במהירות של 900 וולט.
בְּנוֹסַף,Sicיכול להתמודד עם תדרי הפעלה גבוהים ויש לו הפסדי מיתוג נמוכים מאוד, המאפשרים לה להגיע ליעילות שאין כמוהם, במיוחד ביישומים הפועלים במתחים הגבוהים מ- 600 וולט. מכשירי SIC יכולים לקצץ בגודל ב -300%, עלות המערכת הכוללת של 20%, והפסדי מערכת ממיר ומהפך במעל 50%כאשר משתמשים בהם כראוי. בגלל ירידה בגודל המערכת הכולל הזה, SIC יכולה להועיל מאוד ביישומים שבהם המשקל והמרחב הם קריטיים.
בַּקָשָׁה
תעשיית השמש
היעילות והפחתת עלויות מושפעים באופן משמעותי גם משינוי מהפך המאפשר SIC. כאשר משתמשים בסיליקון קרביד בממירי השמש, תדירות המיתוג של המערכת מוגברת פעמיים -שלוש בהשוואה לתקן הסיליקון. עלייה זו בתדירות המיתוג מאפשרת להפחית את המגנטים במעגל, מה שחוסך כמות משמעותית של שטח וכסף. כתוצאה מכך, עיצובים של מהפך המבוססים על סיליקון קרביד יכולים להיות כמעט גדולים וכבדים כמו אלה המבוססים על סיליקון. הסיבולת והאמינות החזקה של SIC על חומרים אחרים, כמו גליום ניטריד, היא סיבה נוספת שדוחפת את מומחי השמש והיצרנים להעסיק אותה. מכיוון שקרביד סיליקון אמין, מערכות סולאריות יכולות להגיע לחיים המתמשכים הנדרשים לרוץ ברציפות במשך יותר מעשר שנים.
שימוש ב- EV
תעשיית מערכות הטעינה של EV ו- EV היא אחד התחומים הגדולים הגדולים ביותר עבור מוליכים למחצה של SIC. מנקודת מבט של רכב, SIC היא אפשרות נהדרת לכונני מנוע, הכוללת רכבות חשמליות כמו גם EVs הנוסעים בכבישים שלנו.
Sicהיא אפשרות נהדרת למערכות חשמל להנעה מוטורית בשל אמינותה וביצועיו. יתר על כן, שימוש ב- SIC יכול להפחית את גודל ומשקל המערכת, שהם גורמים חשובים ליעילות EV, בשל יחס הביצועים הגבוהים לגודל שלו והעובדה שמערכות מבוססות SIC מחייבות לעתים קרובות שימוש בפחות רכיבים כוללים.
היישום של SIC במערכות טעינה לסוללות EV מתרחב גם הוא. משך הזמן שנדרש לטעינת סוללות הוא אחד המכשולים העיקריים לאימוץ EV. היצרנים מחפשים שיטות לקיצור הפעם, ולעתים קרובות SIC הוא הפיתרון. השימוש ברכיבי SIC Power בפתרונות טעינה מחוץ ללוח מאפשר ליצרני תחנות טעינה של EV לייעל אופטימיזציה של ביצועי הטעינה על ידי ניצול יכולות העברת הכוח הגבוהות של SIC ומהירות מיתוג מהירה. התוצאה היא עד זמן טעינה מהיר יותר.
ספקי כוח ומרכזי נתונים בלתי ניתנים להפרעה
תפקידו של מרכז הנתונים הופך להיות חשוב יותר ויותר לחברות בכל הגדלים והתעשיותכאשר הם עוברים טרנספורמציה דיגיטלית.
Sicיכול היה לפעול קר יותר מבלי להתפשר על הביצועים ובעלי יעילות תרמית גבוהה יותר. בנוסף, מרכזי נתונים המשתמשים ברכיבי SIC עשויים להכיל ציוד רב יותר בטביעת רגל קטנה יותר בגלל צפיפות הכוח המוגברת שלהם.
ספקי כוח בלתי ניתנים להפרעה (UPS), המסייעים להבטיח מערכות להישאר פעילות גם במקרה של הפסקת חשמל, הם תכונה נוספת של מרכזי נתונים אלה. בגלל אמינותו, היעילות והיכולת שלו לספק כוח נקי עם הפסדים מינימליים, SIC מצאה מקום במערכות UPS. יהיו הפסדים כאשר UPS ממיר כוח DC לכוח AC; הפסדים אלה מפחיתים את משך הזמן ש- UPS יכולה לספק כוח גיבוי. SIC תורם להורדת ההפסדים הללו ולהעלאת יכולת UPS. כאשר המרחב מוגבל, מערכות UPS בעלות צפיפות כוח גבוהה יותר יכולות גם לפעול טוב יותר מבלי לתפוס יותר מקום, וזה חשוב.
לסיכום,Sicהולך להיות מרכיב חשוב בעיצוב מוליכים למחצה במשך שנים רבות לבוא ככל שהיישומים מתרחבים.
